西安铁路职业技术学院毕业论文设计
如司机控制器在5级起动,则Ia按500A恒流起动,相对应的机车牵引力不变,当机车速度达到44.4km/h时,机车牵引力开始线性下降。 1.2.3机车电阻制动特性
机车电阻制动特性是描述机车轮周制动力(代表符号B)与机车速度的关系B=f(v)。
1.2.3.1机车电阻制动工作范围受下列限制:
1、最大励磁电流限制,韶山7E型电力机车最大励磁电流限制在250A 2、最大制动电流限制,韶山7E型电力机车最大制动电流限制在760A。当电机励磁电流及制动电流均达到最大时,为达到扩大低速制动力范围,韶山7E型电力机车采用加馈电阻制动方式。 3、电机功率限制 4、粘着限制
5、换向限制,机车在高速下,以大制动力制动时,电机转速高、电流大,电机电抗电势有可能超出允许限度,特别在励磁电流较小的情况下,会发生火花。 6、机车最高速度限制 1.2.3.2纯电阻制动
机车进入电制动时,牵引电动机转为发电机状态,电机在车轮带动下旋转。当电机励磁绕组由另一可调电源供电时,发电机通过制动电阻产生电流,获得制动力。
在一定速度下,机车制动电流Iz越大,制动力B越大,反之机车制动力B越小。在机车低速下由于电机制动电流和励磁电流都有限制,机车制动力仍较低。为产生较大的制动力,机车采用加馈电阻制动。
(1)电阻加馈制动
当机车速度降低时,制动力减小,要保持大的制动力。在制动电路中串入一段可控桥,其原理如下:
①电动机状态:在外电压U作用下,电机内通过电流,如设电机顺时针方向旋转并产生反电势,电机电流方向与电机反电势方向相反,见图1.1(a)所示。
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电力机车二系悬挂及其检修工艺SS7E
(a) (b)
(c)
图1.1 电机运行状态原理
②发电机状态:在外力带动下,电机作为发电机运行,产生电磁反力矩,抵消外力能量。机车上电机由电动机转为发电机状态时,电机必须保持原顺时针旋转。因此电路上必须改变励磁电流方向或改变电枢电流方向。韶山7E型电力机车采用后者方式。此时发电机电势和电流方向相同,见图1.1(b)。
③加馈状态:当发电机转速下降时,电流下降,电磁反力矩减小,为增大反力矩,在电路中串入可控桥,补充制动电流。见图1.1(c)特别注意的是:当发电机转速下降到零时,发电机电势等于零。电机仅由可控桥供电,电机由发电机转为电动机运行,电机将改变旋转方向,使机车反向。
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2 SS7E电力机车转向架结构特点及性能
2.1 概述
SS7E电力机车是2Co轴式最高运行速度170km/h的客运电力机车。其走行步由两个完全相同的“目”字形转向架组成,如图2.1所示。每个转向架由构架、轮对电机组装、一系悬挂装置、二系悬挂装置、牵引装置、牵引电机悬挂装置、基础制动装置和附件等主要部件组成。牵引电机架承式悬挂、双侧六连杆轮对空心轴驱动、高圆簧与橡胶件组合的二系支承以及新型制动器的采用,减轻了机车簧下重量,从而获得了良好的动力学运行品质。
图 2.1 转向架
1-轮对电机组装;2-构架组装;3-系悬挂装置;4-二系悬挂装置; 5-牵引装置;6-电机悬挂装置; 7-基础制动装置 ; 8-转向架附件组装 2.1.1 转向架的作用
(1)承重:通过二系悬挂装置承受车体以及所安装设备的重量,并传给转向架构架,然后通过一系悬挂装置传给轴箱,经由轮对作用于钢轨,从而获得一定的黏着重量;
(2)传力:包括机车的牵引力和踏面制动力。
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电力机车二系悬挂及其检修工艺SS7E
牵引力的传递路线:牵引电动机所产生的转矩通过齿轮传动装置(六连杆轮对空心轴传动装置)使轮对转动,轮对与钢轨之间由于黏着而产生轮周牵引力,再经由轴箱、轴箱拉杆传给构架,构架通过牵引装置将牵引力传给车体,最够经由车钩牵引列车运行;
踏面制动力的传递:
(3)实现机车在直线和曲线上的平稳运行,减小对轨道的横向作用力,保证机车曲线运行的安全可靠;
(4)尽可能缓和线路不平顺对机车的冲击,确保机车运行的平稳性,减少运行中的动作用力及其危害。 2.1.2 SS7E型机车转向架的主要特点
(1)采用Co式转向架,固定轴距长,运行稳定性高;
(2)在每个转向架设置抗蛇行减震器,实现机车高速运行稳定性能; (3)采用六连杆轮对空心轴传动方式,实现电动机架承式悬挂,大大减轻了簧下重量;
(4)转向架采用水平拉杆式牵引方式,保证了机车有良好的黏着性能; (5)两转向架完全相同,可以实现相互调换,有利于简单统一化; (6)车轮采用整体碾钢车轮;
(7)轴箱轴承采用100CrMo7材料制成的高速重载轴箱轴承;
(8)一、二系弹簧均采用簧条磨光技术,去掉轧制过程中的脱碳层,提高其疲劳强度;
(9)基础制动采用单侧粉末冶金闸瓦单元制动装置。 2.1.3 SS7E型机车转向架与SS7型机车转向架对比有以下不同点:
(1)轴式不同,SS7E型机车为2C0式转向架,SS7型机车为3B0式转向架;
(2)SS7E型机车传动采用双侧六连杆轮对空心轴传动方式; (3)轴箱轴承采用100 CrMo7材料制成的高速重载轴向轴承;
(4)一、二系弹簧均采用簧条拉光(磨光)技术,去掉轧制过程中的脱碳层,提高其疲劳强度;
(5)每个转向架增设了抗蛇行减震器; (6)牵引电机悬挂方式采用架悬式;
(7)基础制动采用粉末冶金闸瓦单侧单元制动装置。 2.1.4 主要技术参数
轴式 C0—C0
轴距 (2150+2150)mm 转向架中心距 11 570mm
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同一轴两轴箱中心距 2 110mm 轮径 1 250mm(新造) 轴重 2 t
牵引力传递方式 低位2水平拉杆牵引方式 牵引电机悬挂方式 架悬式
传动方式 双侧六连杆轮对空心轴传动 齿轮传动比 75/32 一系悬挂静挠度 52mm 二系悬挂静挠度 96mm 启动工况粘着重量利用率 0.94 踏面制动紧急制动率 41% 储能制动制动率 8% 储砂容量 8×0.034m3 转向架质量 30.4 t 构架相对车体横动量 30mm 基础制动方式 单侧单元制动 停车制动方式 弹簧储能制动
2.2 构架
构架是转向架的主体,是连接转向架其他组成部分的骨架。它不仅承受机车上部所有设备的重量,而且承受和传递机车在运行中产生的各种不同方向和随机运行中经常变化的动作用力。因此,构架是一个受力复杂的结构部件。为了保证轮对、牵引装置、悬挂装置及制动装置可靠工作,要求构架不仅有足够的强度和刚度,同时应具有足够的相互尺寸的精度要求,以保证转向架其他组成部分在其上的正确安装。
为保证构架具有足够的强度和刚度,组成韶山7E型电力机车构架的各梁体采用大截面薄板箱形焊接形式。梁上各支座的焊缝避免用横向焊缝,以提高梁体焊缝截面的许用应力。构架各梁全部用低合金钢板16Mn压型或板材制造,焊接后的构架进行退火处理,以消除焊接应力。退火后的构架进行喷丸处理,清除氧化皮,消除内应力,然后进行整体加工,以保证各定位尺寸的加工精度。 2.2.1 构架的组成
转向架构架主要由侧梁(左)(右)、横梁(一)(二)、前端梁和后端梁等组成。转向架构架结构如图2.2:
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